해결책
1910년대와 20년대에 엔진 압축비가 높아지면서 가솔린은 실린더 내부에서 점점 더 폭발적으로 연소되었다 — 출력을 잃고 엔진이 과열되며 피스톤이 마모되는 격렬한 '깜빡임'이었다. 그러나 노킹 저항성을 수치로 나타내는 것은 불가능했다: 연료가 노킹을 일으키는지 알아내려면 차에 주유하고 운전해 보는 수밖에 없었다. 정유업자들은 수많은 비표준 공정으로 연료를 생산했고, 가솔린이 좋은지 아는 유일한 방법은 실제로 작동하는 엔진에서 시험하는 것이었다.
그 결과는 측정할 수 없는 품질을 두고 다투는 업계였다. 석유 정제업자, 자동차 제조업자, 구매자들은 '부드럽게 달린다', '프리미엄' 같은 모호한 주장을 주고받았지만, 공급업체 간 연료를 비교할 공통 단위가 없었다. 가솔린의 화학적 조성을 목록화하는 고전적 해결책은 노킹을 다루는 유용한 수단을 제공하지 못했는데, 노킹 저항성은 조성에서 읽어낼 수 있는 것이 아니기 때문이다.
에틸 가솔린 코퍼레이션(제너럴 모터스 / 스탠더드 오일 합작사)의 화학자 그레이엄 에드거는 두 가지 순수 화합물에 척도를 고정했다: 어떤 엔진에서도 노킹을 일으키지 않는 아이소옥테인을 100으로, 항상 노킹을 일으키는 n-헵테인을 0으로 설정했다. 두 화합물을 다양한 비율로 혼합하여 기준 연료의 사다리를 만들고, 모든 가솔린에 그 노킹 거동과 일치하는 아이소옥테인/n-헵테인 혼합물의 번호를 부여했다 — 이것이 옥탄가이다.
이룬 성과
조성이 아닌 거동으로 가솔린의 등급을 매겼다: 각 연료를 동일하게 노킹하는 아이소옥테인/n-헵테인 혼합물에 대조하여 안정적이고 재현 가능한 수치를 부여했다.
거동은 조성보다 반복 가능성이 높아, 그 수치가 공급업체와 엔진을 넘어 유지된다.
순수하고 쉽게 구할 수 있는 기준점 덕분에 어떤 실험실이든 사다리를 재구축할 수 있어, 수치가 재현 가능하고 신뢰할 수 있게 되었다.
단일한 강제 가능 수치가 품질 논쟁을 모호한 단어에서 거래 가능한 단위로 옮겼다.
품질을 직접 측정할 수 없을 때는 척도를 두 극단적 기준점에 고정하고, 모든 것을 어느 단계에 일치하는지로 등급화하라.
그 후
옥탄가는 연료 품질의 세계 표준이 되었고, 한 세기가 지난 지금도 모든 주유소 펌프에 표시되어 있다. 에드거의 두 기준 연료 사다리는 그 창시자와 회사보다 오래 살아남았다. 옥탄가는 여전히 연료 품질의 보편적 통화이다 — 논쟁의 대상이지만, 전달 불가능한 주장이 아닌 수치 안에서 논쟁된다 — 그리고 척도를 기준 극단에 고정하는 그 방법은 이후 세탄가(디젤)와 수많은 다른 품질 지수에 다시 사용된 템플릿이다.
근거 확인하기
출처
- Octane Number Engineering and Technology History Wiki (IEEE) · ethw.org
- The Octane Scale Polymer Science Learning Center, University of Southern Mississippi · pslc.ws
- September 19, 1887 — The developer of the octane rating system is born Automotive History · automotivehistory.org